Delta-V软件在总线仪表疑难故障排查中的应用

Delta-V软件在总线仪表疑难故障排查中的应用

王杰

瓮福达州化工有限责任公司         四川省 达州市 635001

【摘要】Delta-V系统1996年推出后，搭载FF总线仪表应用于许多工业企业，实现仪表与系统信息共享，智能诊断，在工业自动化领域成为佳配。利用FF总线仪表自诊断功能，将Delta-V的Alarm list（报警列表） 、Diagnostics（诊断）、Explorer （资源管理器）、Process History（过程历史）等应用软件有机组合使用，对快速排除总线仪表疑难故障，及时消除隐患或缺陷，有事半功倍之效。

【关键词】Delta-V系统；总线仪表；故障；诊断；目标仪表。

工业自动化日趋发展，全数字化结构充分应用计算机、网络、数字通讯等核心技术，构建工厂“管-控-网”于一体，实现过程管理自动化已经得以推广。1996年，Delta-V系统成功推出，跻身全球数字式自动化系统前列，其搭载FF总线仪表应用于各工业企业，实现仪表与系统信息共享，智能诊断，成为佳配。但是，由于数字系统搭载总线仪表物理架构及数字传输的技术特点，系统使用三五年后，时常出现总线仪表 “群发故障[1]”，使多数检修维护人员束手无策,陷入检修困境。

Delta-V系统搭载的FF总线仪表群发故障时，通常表现为：故障仪表部分功能失效，FCS人-机界面弹出故障或错误等报警信息，且故障无规律可循，现场检查也很难发现故障源或故障点。这类看似多仪表群发故障，往往只是其中某一台仪表或外设故障造成的假象，极少出现多台仪表同时故障。针对这一难点，文中总结出Delta-V系统搭载的FF总线仪表群发故障时的排查思路，以供同行从业人员参考。

将FF总线仪表自诊断功能，结合Delta-V的Diagnostics（诊断） 、Alarm list（报警列表） 、Explorer （资源管理器）、Process History（过程历史）等应用软件组合，分别收集必要数据或信息，分组整理后，再进行分析、对比，对快速查找故障，及时消除隐患或缺陷，有事半功倍之效。

遇FF总线仪表群发故障时，沉着冷静，不乱阵脚，灵活应用仪表和系统自身优势资源，辅助排查故障源，挖掘故障点，提高检修时效，是每一个从业人员必有的基本素养。

首先，在Delta-V操作员监控界面，单击工具栏的按钮，启用图1所示报警列表。利用报警工具，浏览“报警”列，根据报警内容，结合“发生时间”列，筛选出需要时段的“故障、COM、 I/O、Card Fail”等异常信息，分别从“模块/参数”和“节点”找到对应仪表的标签号和节点，收集“发生时间、仪表标签、节点信息”三组数据，纸质记录或创建图2 所示图表，锁住目标仪表，以备后用。

   图1  报警列表                                      图2  故障仪表相关信息收集表

应用 1  ：

根据个人对系统配置，仪表网络物理架构的熟练程度，有目的地局部观察或全面检查系统各硬件状态，重点观察MD Plus卡和H1卡，但凡Error红色指示灯点亮的，先用热启动或代换法排查，排除FCS系统硬件故障。未果，则点击Delta-V窗口工具栏按钮，启用图3所示Delta-V诊断工具，窗口左侧带的，为系统状态不良或完整性缺失，窗口右上栏为选中的节点或设备的状态及完整性信息，右下栏为完整性历史数据，实时更新当前数据值，分别为专业人员提供判别信息。

对照图2收集的信息，点击图3左列对应标签前的，展开图4所示菜单树，继续，直到查找所对应的设备标签不能再展开或展开后得仪表标签不再带，末尾带的为异常或故障设备，即为目标仪表，并收集它们的种类、技术原理、应用场景等必需信息，心中有数。故障设备查到后，继续查找故障点，例如：供电情况、信号回路、接地、结缘、设备状况、工况、设置等，具体操作方法与Hart协议仪表相同，不再重述，直到故障现象消除为止。

如果问题没有彻底解决，采用同样方法继续排查其它标签对应设备，逐一排查，逐步缩小排查目标范围，直至故障全部排除，消除故障现象。

          图3 Delta-V诊断工具                                         图4  展开诊断菜单树

应用2：

在Delta-V桌面，依次点击 Start | Delta-V | Engineering | Delta-V Explorer，如图5所示，单击图中，打开图6所示资源管理列表，依次展开左侧的菜单树 ：Library∣System Configuration∣Physical Network∣Control Network∣Ctrl 05∣I/O∣C01/02∽C15/16∣P01∣PO2 ，当展开标签号为C09/10的H1卡件时，图2收集的仪表标签号在P01（Port1）网口下显示，说明目标仪表在该总线网段，锁定目标仪表。

图5  启动Delta-V Explorer                                  图6  Delta-V Explorer

参照图7所示FF网络图集，排查仪表供电电压，设备、附件物理状态。正常情况下，Port1对应网口SEG1或FJB*之Trunk in和Trunk out端电压均为24VDC±5%，FF接线箱

供电端口输出电压则视接线箱不同而异:F2D0-FB-Ex4.CG型防爆接线箱为12VDC±5%，F2-JBSC-4.CG型基本接线箱为24VDC±5%。回路状态、绝缘或接地电阻、防护或防腐性能等的检测及判断，与Hart通讯协议仪表相同，不再赘述。

查到故障源时，施以相应的技术手段后，用验证法或测量法进一步确认，验证通过，观察符合实际，结束检修，否则，利用Delta-V其它应用软件进行后续排查工作。

    若应用Delta-V Explorer未解决问题，打开图8所示目标仪表所在的监控画面，点击目标仪表标签（如图2中的AI-257-80），弹出图9所示操作面板，点击操作面板右下方图标，打开图10所示历史趋势视图。在图10下方报警事件栏的“时间/日期、 节点、模块、事件”等列分别收集故障开始起某一时长的报警信息。然后再结合图2的信息，分别以同样

图7  FF网络图                                       图8 工艺监控画面

的方法打开历史趋势视图，收集“同一卡件、同一端口、同一时段”的其它目标仪表对应的报警事件信息，归纳录入图11所示统计表，以备分析使用。

图9 控制面板及历史趋势按钮                                   图10   历史趋势视图

            图11  报警事件发生时间统计表

检查并确认图11中的数据，确保 “三个同一[2]”准确无误。利用Excel排序功能对事件发生时间升序排列，进行时间数据比较，排序最前的即为事件发生最先，可以断定为故障源仪表。找到故障源仪表后，必须先排查输入/输出回路，供电电压等，排除外因导致仪表异常，造成假象，直至故障点明晰为止。实践证明，到这一步解决问题的成功率约为100%。假如到此故障仍然存在，则用同样方法依次往后逐一排查，排除多台仪表同时故障的可能性。

注释：

【1】群发故障:指两台及两台以上仪表同时报错或出故障。

【2】三个同一：同一卡件的同一网口挂接的仪表在同一时段出现故障。

参考文献

【1】《Delta-V™ 数字自动化系统入门指南》，艾默生过程控制    EMERSON

【2】《仪表工手册》，化学工业出版社， 乐嘉谦